package top.bulk.idgeneration.genertation;

import org.springframework.stereotype.Component;

/**
 * 基于雪花id
 * SnowFlake算法用来生成64位的ID，刚好可以用long整型存储，能够用于分布式系统中生产唯一的ID， 并且生成的ID有大致的顺序。 在这次实现中，生成的64位ID可以分成5个部分：
 * <p>
 * 0 - 41位时间戳 - 5位数据中心标识 - 5位机器标识 - 12位序列号
 * <p>
 * 5位数据中心标识跟5位机器标识这样的分配仅仅是当前实现中分配的，如果业务有其实的需要，可以按其它的分配比例分配，如10位机器标识，不需要数据中心标识。
 *
 * @author 散装java
 * @date 2024-08-12
 */
@Component("snowflakeIdGen")
public class SnowflakeIdGen implements IDGen<Long> {
    /**
     * 起始的时间戳 即 twepoch
     * <p>
     * Thu Nov 04 2010 09:42:54 GMT+0800 (中国标准时间)
     * https://github.com/twitter-archive/snowflake/blob/snowflake-2010/src/main/scala/com/twitter/service/snowflake/IdWorker.scala#L25C17-L25C31
     */
    private final static long START_TIMESTAMP = 1288834974657L;

    /**
     * 每一部分占用的位数
     */
    private final static long SEQUENCE_BIT = 12; //序列号占用的位数
    private final static long MACHINE_BIT = 5;   //机器标识占用的位数
    private final static long DATACENTER_BIT = 5;//数据中心占用的位数

    /**
     * 每一部分的最大值 (这个移位算法可以很快的计算出几位二进制数所能表示的最大十进制数)
     */
    private final static long MAX_DATACENTER_NUM = ~(-1L << DATACENTER_BIT);
    private final static long MAX_MACHINE_NUM = ~(-1L << MACHINE_BIT);
    private final static long MAX_SEQUENCE = ~(-1L << SEQUENCE_BIT);

    /**
     * 每一部分向左的位移
     */
    private final static long MACHINE_LEFT = SEQUENCE_BIT;
    private final static long DATACENTER_LEFT = SEQUENCE_BIT + MACHINE_BIT;
    private final static long TIMESTAMP_LEFT = DATACENTER_LEFT + DATACENTER_BIT;

    private final long datacenterId;  //数据中心
    private final long machineId;     //机器标识
    private long sequence = 0L; //序列号
    private long lastTimestamp = -1L;//上一次时间戳

    public SnowflakeIdGen() {
        // 默认 数据中信 1 机器表示 1
        this.datacenterId = 1L;
        this.machineId = 1L;
    }

    public SnowflakeIdGen(long datacenterId, long machineId) {
        if (datacenterId > MAX_DATACENTER_NUM || datacenterId < 0) {
            throw new IllegalArgumentException("datacenterId 不能大于 MAX_DATACENTER_NUM 或小于 0");
        }
        if (machineId > MAX_MACHINE_NUM || machineId < 0) {
            throw new IllegalArgumentException("machineId 不能大于 MAX_MACHINE_NUM 或小于 0");
        }
        this.datacenterId = datacenterId;
        this.machineId = machineId;
    }

    @Override
    public synchronized Long nextId() {
        long currTimestamp = getNewTimestamp();
        // 当前时间戳小于上次生成时间戳
        if (currTimestamp < lastTimestamp) {
            throw new RuntimeException("时钟向后移动。拒绝生成id");
        }

        if (currTimestamp == lastTimestamp) {
            // 相同毫秒内，序列号自增
            sequence = (sequence + 1) & MAX_SEQUENCE;
            // 同一毫秒的序列数已经达到最大
            if (sequence == 0L) {
                currTimestamp = getNextMill();
            }
        } else {
            // 不同毫秒内，序列号置为0
            sequence = 0L;
        }

        lastTimestamp = currTimestamp;
        return (currTimestamp - START_TIMESTAMP) << TIMESTAMP_LEFT // 时间戳部分
                | datacenterId << DATACENTER_LEFT                 // 数据中心部分
                | machineId << MACHINE_LEFT                       // 机器标识部分
                | sequence;                                       // 序列号部分
    }

    private long getNextMill() {
        long mill = getNewTimestamp();
        while (mill <= lastTimestamp) {
            mill = getNewTimestamp();
        }
        return mill;
    }

    /**
     * 获取当前时间戳
     */
    private long getNewTimestamp() {
        return System.currentTimeMillis();
    }
}
